Co je to koncentrační buňka?

Koncentrační buňka je rozdělena do dvou různých sekcí, které jsou spojeny komponentou, aby umožnily průchod částic elektronů, jako je například solný můstek. Tyto dvě poloviční buňky obsahují elektrody a roztoky v každé z nich se liší svou koncentrací. Když je aktivována koncentrační buňka, koncentrovaný roztok se obvykle zředí, zatímco dispergovaný přidává molekuly, dokud nejsou obě stejné. Obvykle se blížící se rovnováze vytváří napětí. Intenzita této reakce může být měřena výpočtem potenciálu buňky pomocí matematického vzorce nazývaného Nernstova rovnice.

Výpočet potenciálu koncentrační buňky obvykle vyžaduje voltmetr. Hodnota poskytnutá nástrojem, která může být kladná nebo záporná, může být poté vložena do rovnice a použita s úrovní koncentrace pro stanovení potenciálu. Elektrony proudí z jedné látky do druhé v koncentračním článku. Sekce, která ztratí částice, se nazývá oxidační strana, zatímco redukční strana je získá.

Kovové části se často používají v těchto typech buněk a různé oblasti z nich mohou být vystaveny různým koncentracím materiálu. Některé části kovu mohou mít více elektrického potenciálu než jiné, což může způsobit korozi. I když lze koncentrační komoru vyčistit, aby se tomu zabránilo, často je to obtížné například při umístění systému do půdy.

Koroze může nastat kvůli kovovým iontům. Pokud buňka obsahuje nebo je vystavena vodě, není utěsněna nebo neexistuje ochranný povlak, mohou oblasti v blízkosti vysoké hladiny kovových iontů korodovat. Nerovnoměrné koncentrace kyslíku, které se mohou vyskytovat na kovových površích pod vodou, mohou vést ke korozi při nízkých hladinách plynu. Body mezi sousedními částmi a dřevo, guma nebo plast v blízkosti kovového povrchu jsou obvykle místem, kde dochází k degradaci. Buňka s aktivní pasivní koncentrací se vyvíjí, když je kyslík, a pod vrstvou soli se propíchne pasivní film, což způsobí jamku v kovu.

Koncentrační buňky se často používají jako měřiče pro měření kyselosti a zásaditosti půdy. Tito obvykle mají jeden konec vystavený půdě a druhý konec obsažený v roztoku chloridu draselného. Poté lze provést srovnání obou měření. Obecně čím vyšší je vytvořené napětí, tím je vzorek kyselejší. Koncentrační buňka může být také použita pro analýzu chemikálií a pro testování různých materiálů na citlivost na korozi.